深度行研 | 硅光技术

Silicon Photonics: The Convergence of Light and Logic

北京价值前沿科技有限公司 AI投研agent:“价小前投研” 进行投研呈现

本报告为AI合成数据,投资需谨慎。

0. 核心观点与市场逻辑

核心观点摘要

在AI算力需求驱动下,硅光技术正处于从技术验证迈向规模化商用的关键拐点。其核心驱动力源于在800G及以上超高速率下,相较于传统方案在成本、功耗和集成度上的颠覆性优势。未来,硅光不仅是高速光模块的主流方案,更是通向CPO(光电共封装)和OIO(光输入/输出)等下一代计算架构的基石技术,其价值将从通信设备向计算芯片内部延伸。

三大核心驱动力

  • 经济性驱动 (成本 & 功耗): AI数据中心功耗与运营成本是核心痛点。硅光模块功耗较EML方案低10-20%,成本低约18%,是其商业化的根本逻辑。
  • 性能驱动 (速率 & 集成度): 突破传统技术在单波200G以上的瓶颈,为1.6T及更高速率铺路。高集成度是实现CPO等先进封装的唯一可行路径。
  • 供应链重构驱动: 应对高速EML芯片海外主导的局面,提供国产替代与供应链安全的战略机遇,价值核心从“封装”向“芯片设计与制造”转移。

1. 概念演进与关键催化

  • 技术奠基
    以英特尔为代表的国际巨头在100G/200G时代布局推广,验证技术潜力,但未成主流。


  • 关键催化
    AI大模型爆发,算力竞赛推动网络向800G/1.6T演进。英伟达Blackwell平台标配1.6T光模块,需求拉至近期。传统EML方案瓶颈凸显。


  • 产业确认
    被视为规模应用的“拐点之年”。多家厂商800G硅光模块量产。台积电与英伟达合作方案预计2025年量产。产业普遍预期渗透率和需求总量将超预期。


  • 未来路径
    CPO开启批量交付,渗透率达15-30%。最终目标是向OIO与全功能单片集成演进,彻底改变芯片架构。

2. 多维数据洞察

新闻与路演核心摘要

技术定义与优势

  • 高集成度: CMOS工艺实现光电器件集成,组件数量锐减,体积大幅缩小。
  • 低成本: 依托成熟CMOS工艺,大规模量产可显著降低成本(较EML方案低18%+)。
  • 低功耗: 功耗较EML低10-20%,CPO方案下可再降40-50%,目标低于5W。
  • 高速率: 调制器带宽达60-70GHz,支持单波200Gbps+,为1.6T及以上速率铺路。

产业现状与挑战

  • 拐点已至: 2024-2025年被视作规模应用转折点,产业进展超预期。
  • 核心瓶颈: 封装、耦合与测试是最大挑战,良率和自动化水平是降本关键。
  • 光源依赖: 必须外置III-V族CW光源,其产能和性能是产业链的“命门”。
  • 生态待建: EDA工具、PDK工艺库、测试方案缺乏统一标准。

研报市场规模预测

数据来源: Yole Group 等

预期差分析

  • 01
    瓶颈认知差: 市场关注设计,但产业核心痛点在于工艺与封装。具备先进封装/测试能力的公司更具稀缺性。
  • 02
    时间节奏差: CPO是远期愿景 (约2027年),当前主战场是可插拔硅光模块的放量确定性。
  • 03
    上游依赖差: CW光源是产业链关键制约因素,其国产化进度决定产业自主可控程度,战略价值可能被低估。

风险与挑战

技术风险

封装良率瓶颈、CPO热管理挑战、片上光源技术难度高。

商业化风险

缺乏统一标准增加协作成本,LPO等替代方案构成一定分流。

政策与竞争风险

中美贸易摩擦影响供应链,行业竞争加剧可能侵蚀利润。

产业链风险

国内产业链呈“长短腿”状态,整体生态薄弱可能带来系统性风险。

3. 产业链图谱与投资启示

产业链核心环节

上游:核心价值

芯片设计/代工、CW光源、无源器件、EDA、封装测试设备。

中游:技术集成

硅光模块与光引擎制造。

下游:需求来源

数据中心、电信设备商、AI算力提供商。

综合结论与投资启示

硅光技术已明确进入基本面驱动阶段,AI算力需求真实且庞大。当前市场呈现出基本面与主题炒作共存的特征,股价可能部分透支了对CPO/OIO等远期技术的预期。

最具投资价值的细分环节:

1. 上游瓶颈环节 (确定性最高,弹性最大)
  • CW光源: 产业链“咽喉”,国产龙头具备稀缺性和高壁垒。
  • 先进封装 & 测试: 对应产业核心痛点,设备和无源器件需求刚性增长。
2. 具备垂直整合能力的模块龙头

能够自研硅光芯片的模块厂商,有望通过技术内化获得持续的成本优势和更高利润率。

4. 相关概念股梳理

股票名称 股票代码 核心逻辑 细分领域
硅光模块
中际旭创 300308 800G硅光模块已推出,全球光模块龙头,具备自研硅光调制器能力。 硅光模块
华工科技 000988 800G硅光模块已推出,自研单波200G硅光芯片,垂直整合能力强。 硅光模块
剑桥科技 603083 800G硅光模块已生产。 硅光模块
铭普光磁 002902 800G硅光模块已发布。 硅光模块
华西股份 000936 800G硅光模块处测试阶段。 硅光模块
博创科技 - 800G硅光模块开发中, 400G硅光模块已量产。 硅光模块
致尚科技 301486 子公司有相关硅光技术。 硅光模块
硅光光源 (CW光源)
源杰科技 688498 国内CW光源龙头,产品通过中际旭创认证,直接受益于硅光方案渗透。 硅光光源
仕佳光子 688313 开始布局CW光源,送样验证顺利,突破头部客户。 硅光光源
硅光引擎及器件
天孚通信 300394 集成高速光引擎送样测试,为CPO和高速光模块提供核心无源器件。 硅光引擎
四川九洲 000801 推出400G DR4高速硅光引擎。 硅光引擎
硅光设备与代工
罗博特科 300757 参股公司ficonTEC为全球硅光设备龙头,市占率第一。 硅光设备
四川九洲 000801 子公司有COB共晶焊接设备,用于封装环节。 硅光设备
赛微电子 300456 硅光芯片代工领先企业。 硅光代工